水库大坝灌浆施工及防渗加固处理方案

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1、水库大坝灌浆施工及防渗加固处理方案 - 水利治理水库大坝灌浆施工及防渗加固处理方案摘要：随着社会的发展与进步，重视水库大坝灌浆施工及防渗 加固处理方案具有重要的意义。本文主要介绍水库大坝灌浆施工及防 渗加固处理方案的有关内容。关键词：水库,大坝,灌浆,施工,防渗引言 某水库进水口基岩由细粒花岗岩组成，上游方向强卸荷水平深 度为5m9m，弱卸荷水平深度为21m56m,进水口基础置于弱风化 IIIW类岩体上。本工程所处地段，主要分布着花岗岩，而花岗岩中 有不少的破碎石,属于中等透水性等级。进口处边坡岩体存在块裂结 构，局部地方为镶嵌结构，岩体相对较为破碎，容易漏水，属于W类 的岩体，故其边坡稳定性

2、是比较差的。该工程的地下水大多来自基岩 裂缝之间的缝隙水，呈网状分布，整个岩体的透水分布请极不均衡。1 施工现场布置1.1 施工平台进水口处需要搭设施工平台，其高程为EL809.5m850.0m，采 用 0.5 的混凝土盖板。由于帷幕灌浆的施工必须与该部位混凝土浇筑 同时结束，故无法提前形成 0.5m 厚贴坡砼。因此，对该部位进行混 凝土浇筑时，预留的部位需要形成台阶式的灌浆平台，台阶宽度为 3.2m，台阶高度为15m左右，最大的砼盖则需要达到10m。1.2 水泥浆制浆站本工程中帷幕灌浆施工的轴线比较长，但业主对工期要求还很 紧，为了保障工程顺利完工，施工企业加大了设备的投入量。同时， 为了不

3、影响到施工，施工企业采取了集中制浆的办法，在工程的上游 围堰右侧建造了一个制浆站，制浆站面积为15mx10m，保持水泥的 储存量不会小于 180t。1.3 施工排污 由于目前大坝帷幕灌浆廊道形成时间较晚，拟在 4#进水口帷幕 灌浆廊道与大坝帷幕灌浆廊道的相交部位，塔体砼预埋219的排污 管，并在管口预留二次回填槽。预留槽尺寸为60cmx60cmx60cm。待 帷幕灌浆完成后采用微膨胀砼回填。边坡段帷幕灌浆通过灌浆台阶式 平台汇集到 3#灌浆平洞内。 4#灌浆平洞帷幕灌浆排污通过底板边沟 经 EL960m 上坝道路汇集在上游围堰左端头，通过处理后引入河道。2 大坝防渗加固处理方案及灌浆施工的特点

4、 坝体上游的浆砌石重力墙体型较为单薄：经验算，其抗滑和抗 倾安全系数及断面强度均不满足规范要求，由于坝基未设防渗帷幕， 大坝整体抗滑也不稳定。经技术经济比较后，确定了大坝加固的处理 方案为：(1) 对坝体内重力墙后的干砌毛石进行固结灌浆处理，以增大浆 砌石墙断面尺寸，提高墙身强度和墙体稳定性。(2) 对坝基岩石和右坝肩坡积土进行帷幕灌浆，解决绕坝渗漏和 坝基渗漏问题，并减小基底扬压力，提高坝体抗滑稳定性。现行的灌 浆技术规范中固结灌浆大多为对坝基、边坡及洞室围岩的破碎岩层及 岩体的加固处理，而对于干砌石坝进行固结灌浆技术难度较大，对已 成坝体进行帷幕灌浆，且坝肩与坝基属两种不同的地质条件，也具

5、有 一定的技术复杂性，具体表现在以下几个方面：(1)大坝坝体单薄，干砌毛石坝体孔隙率大、连通性好、安全性 差，如灌浆压力控制不好，下游坝壳若遭灌注浆液的抬动破坏，将会 导致大坝失事。(2)在大孔隙率毛石堆砌体内钻孔灌浆，存在孔洞大，漏水量大， 钻进过程中会遭遇不连续的大块石、砂砾填隙料等不均匀介质，会产 生塌孔、掉钻卡钻等情况。结合灌浆试验确定合理的钻灌方法成为该 工程的技术关键问题之一。(3) 坝体内结构复杂，干砌毛石砌体孔隙大小悬殊，大孔隙灌浆 吃浆量大，灌人量易失控;比较密实部位又存在不吃浆可灌性差问题。 因此在干砌毛石体内灌浆，如何选用合理的灌浆材料，如何控制灌浆 量，解决灌浆的可控性

6、和可灌性，是该工程及松散堆砌石坝体固结灌 浆的技术难题。(4) 对已成坝体的坝基和坝肩进行帷幕灌浆，须处理好帷幕和坝 体的衔接;对右坝肩松散坡积土采用与坝基及左坝肩不同的灌浆方法 和灌浆材料，是该T程帷幕灌浆的特点。3 水库大坝灌浆技术该工程共布置了 67个坝体固结灌浆孔(OM砰)和34个帷幕灌 浆;fL(67#-100#)。由于在基岩及坡积土中的帷幕灌浆技术相对比较成 熟，有技术规范可以遵循，故本文着重对干砌毛石坝体固结灌浆进行 探讨。3.1 灌浆孔布置在坝顶沿坝轴线方向布置两排灌浆孔，第排孔距大坝上游面3.2m，距第一排孔下游2m布置第二排孔，孔间距2m,梅花形布置。 第一排孔编号从滞33

7、#, 0-27#孔位于大坝顶，28#33#孔位于右坝 肩。第二排孔编号从 34#-66#， 34#-60#位于坝顶， 61#,-66#孑 L 位于 右坝肩，孔深最大 15.5m。3.2 灌浆方法灌浆采取III次序分次加密，第一批间距8m,然后分批加密。 坝体灌浆采用自上而下分段循环钻灌法，分段长度 2m。3.3 灌浆材料浆液：坝体内采用水泥砂浆灌注固结。水泥砂浆配酸渺K泥， 水泥标号为425#。灌浆用砂：选用中细砂，含泥量不大于5%。水： 拌和用水符合饮用水标准。外加剂：施工时根据灌浆试验加入速凝剂、 减水剂等，均以水溶液状态加入，最优掺量通过试验确定，用量不大 于干料重量的 4%。3.4 灌

8、浆压力灌浆压力按表1 控制，以不使灌浆层顶及下游坝壳发生变位或 坝体浆砌石不被掀动为原则;且孔口压力小于 0.05MPa。3.5 灌浆结束条件3.5.1灌至不吸浆或最终吸浆量小于1.5L/min，再延续30min即可结束灌浆。3.5.2 不论压力多大，只要灌入干料达到 2t/m 即可结束该段灌浆。全孔灌浆结束后要及时封孔，封孔用水泥砂浆。4.施工工艺及质量控制方法4.1 灌浆孔的布置灌浆孔施工时，需要遵循“下游排、上游排”的原则，灌浆孔必 须按照三序来进行，并且采用加密灌浆施工。4.2 帷幕灌浆试验及施工工艺流程4.2.1 施工前的帷幕灌浆试验本工程中，选取了试验 J5 区域。通过试验，我们发

9、现，试验过程中没有出现什么施工问题，随后进行了大面积的灌浆施工。4.3 钻孔施工4.3.1 钻孔为了满足工程施工能力需要，我们采用了 XY-2 型的地质钻机 进行钻孔。钻孔时，钻头采用金刚石的钻头，且为清水钻进。根据设 计要求，帷幕灌浆的钻孔孔径控制在为56mm75mm之间。帷幕 灌浆的检查孔的孔径为91mm。4.3.2 钻孔深度施工人员需要按照设计图纸来确定帷幕灌浆的最终深度。对于 不同段的帷幕灌浆，其深度则必须根据施工中的具体情况而定。如果 存在塌孔严重且钻孔之后不返水时，其段长就可以取小点，反之则段 长稍长些。施工中，待钻孔施工结束后，马上要检测其孔深，如果孔 深与最后的终孔相差存在较大

10、差距时，则必须对钻孔进行打捞的处理，如果打捞还没有效果，就以灌浆的段长实际测得的为准。4.3.3 钻孔偏斜本工程中，灌浆孔都必须保证垂直度的，因此，必须检查孔是 否在施工过程中产生了倾斜。最为基本的检查办法就是测斜仪，施工 企业购置专业的测斜仪，该设备使用较为方便，检测时需要把握的原 则：在孔深的前部分 18m 的范围以内，孔的偏斜量是不能大于整个 孔深的 1.35%的，竖向产生的偏角必须小于 0.75，其他地方，孔的 偏斜夜必须小于整个孔深的 1.7%，而钻孔所产生的孔位偏差必须在 4.8cm 的范围内。在整个灌浆之前，都需要对每个孔进行及时的测量， 检查其产生的倾斜量是否超标，如果超标了，

11、首先要请专家进行实地 考察，分析原因，然后再采取相关措施加以改正，并完成钻孔和灌浆。4.4 做好钻孔冲洗、压水试验工作4.4.1 钻孔冲洗施工情况良好的的孔段，必须要对钻孔进行冲洗，并且要等到 水变得清澈了才可以。4.4.2 压水试验帷幕灌浆首先要做的是导孔，对于钻孔后返水情况良好的孔 段，需要做好简单的压水处理。压水时间控制在 20min 左右，每隔 5min 读一次表，总共 4 次的读数，如果最大值相比于最小值之间的 差小于最后的终值 12%就可以了。检测孔的压水需要采取单点法来进 行。需要控制好试验中的水压力值，通常情况下，与灌浆之前的压水 试验的压力差不多就可以。4.5 灌浆4.5.1

12、 灌浆材料根据工程情况，我们选用了标号为P.O42.5的普通硅酸盐水泥， 按照合同，水泥材料是由建设单位负责采购。就地采用了河水，工程 中修建了供水池。选用了稳定剂、减水剂、速凝剂等外加剂。所有工 程材料都是通过现成验收，监理工程师审核通过后方可使用。4.5.2 浆液制备根据工程实际情况，本工程我们采用了几种制浆的方法来进行 搅拌。选用了自制500L容量的水泥浆搅拌机，其生产能力能有效满 足本工程的施工要求。搅拌时间分两种来控制，一种是采用高速搅拌， 控制时间在30s以内;另外一种是普通的搅拌，控制时间控制在3min 内。水泥浆液搅拌完成后，不停留直接将其送入到灌浆泵的储浆桶 内。从灌注浆液的制备到期用完这段时间不要超过4h,否则就要将 之丢弃掉，重新生产新的浆液。另外，在整个过程中，需要采取防晒、 放热、防寒、保温的相关措施，浆液的温度控制在5C40C之间。结束语 工程按照设计要求严格进行施工，工程已经顺利完工，到目前 为止，水库未再出现渗漏现象，施工处理效果非常良好，受到业主的 一致认同。参考文献1刘杰.土石坝渗流控制理论基础及工程经验教训M.北京：中国水利水电出版社，2007.2卢立新，陈更华，王汉忠.振孔高压摆喷技术在堤防加固中的应用J.人民黄河，2004(9).